生产者消费者模式：按需线程答案

【问题标题】：Producer consumer pattern : on demand thread生产者消费者模式：按需线程
【发布时间】：2013-08-05 19:04:51
【问题描述】：

考虑以下类：

public class TaskWorkDemo {
    private final Object mLock = new Object();
    private final ArrayDeque<String> mQueue = new ArrayDeque<String>();
    private Thread mThread;

    private String getOne(){
        synchronized (mLock){
            return mQueue.isEmpty() ? null : mQueue.peek();
        }
    }

    //--produce--
    private void putOne(String s){
        synchronized (mLock){
            mQueue.offer(s);
        }

        //-- at time T --
        if(mThread == null || !mThread.isAlive()){
            mThread = new Thread(new Runner());
            mThread.start();
        }
    }

    private class Runner implements Runnable{

        //--consume--
        @Override
        public void run() {
            String s = getOne();

            while (s != null){
                System.out.println(s);
                s = getOne();
            }

            //-- at time T --
            mThread = null;
        }
    }
}

只有当队列中有待处理的字符串时，消费者线程才应该存在，即不像我们看到的典型用法那样在队列中等待。因此，我尝试在每次将某些内容添加到队列时创建一个线程，方法是检查任何先前的线程是否不存在或已完成。

但是这种方法有一个极端情况（参见上面代码中的//-- at time T --）：消费者线程已退出循环，但尚未完成。生产者线程即将检查之前的消费者线程是否还在，它会发现它还在结束，然后跳过创建一个新的。

有什么想法吗？

【问题讨论】：

标签： java multithreading

【解决方案1】：

您不应将mThread 设置为null，因为它最终会导致NullPointerException：

thread1 检查mThread == null，返回false
thread2组mThread = null
thread1 检查!mThread.isAlive()，它会抛出一个NullPointerException

您可能应该使用ThreadPoolExecutor 来解决您的问题，正如 kan 在他的回答中所建议的那样，但如果由于某种原因您不能/不会这样做，那么您可以更换您的

if(mThread == null || !mThread.isAlive())

条件与 a

while(mThread.isAlive()) {
    sleep(sleep_parameter);
}
// mThread is no longer alive
mThread = new Thread(new Runner());
mThread.start();

loop，循环直到线程终止。比休眠更有效的替代方法是使用Semaphore 之类的东西，以便消费者可以在其线程即将终止时发出信号（生产者将零许可的Semaphore 传递给消费者，然后调用acquire导致它阻塞的信号量；然后消费者在信号量即将终止时调用release，这会唤醒生产者）

【讨论】：

感谢您的回复。我认为如果 while 循环每次都能够引发一个标志，那么另一轮就到期了，线程创建逻辑应该跳过创建一个新线程。有两个线程时会有短暂的时刻，但只是很短的时间。
它也应该是mThread重启的一个锁（或者至少是volatile关键字），否则如果putOne从多个线程同时调用，它可能会启动多个消费者线程。此外，while-sleep 将锁定生产者线程，这可能也是不受欢迎的。

【解决方案2】：

您可以使用 JDK ThreadPoolExecutor。它允许您指定最小线程数（在您的情况下为零）、最大线程大小（在您的情况下为 1）和保持活动超时（当队列为空时线程将挂起的时间）。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果putOne 被稀疏调用，则不会发生竞争条件。如果它被频繁调用，那么你不应该取消该线程。

（这个答案假设这是一种练习，因为它显然不是在多线程环境中实现生产者-消费者算法的方式）

【讨论】：